JPH04322282A - 定着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真複写機、レー
ザービームプリンター等に用いられる定着装置に関する
。

【０００２】［背景技術］像担持体、帯電手段、露光手
段、現像手段、転写手段等の画像形成手段によって記録
材上に形成された未定着トナー像を記録材に定着するた
めの定着ローラと加圧ローラを有する定着装置において
、記録材を挾持搬送する際に記録材にしわが寄るのを防
止する為に加圧ローラの弾性体層を発泡体層にする方法
がある。

【０００３】この発泡体を有する加圧ローラは、芯金上
にシリコンスポンジゴムを被覆し、このスポンジゴム上
にシリコンゴムが被覆されている。

【０００４】このような発泡体を有するローラ硬度の低
い加圧ローラを用いることで封筒のような厚紙の定着時
にも、しわの発生を防止できる。

【０００５】また、定着動作を連続的に行うと、加圧ロ
ーラ表面が記録材との摩擦帯電により−４ＫＶ程度に強
く帯電し、負帯電性トナーが静電的に反撥し、静電オフ
セットが生じてしまうことがある。

【０００６】そこで出願人は先に、特願平２−２６０４
６４号公報で弾性体層を低抵抗化し、この弾性体層にバ
イアス電圧を加え静電オフセットを防止することを提案
した。

【０００７】

【発明が解決しようとしている課題】しかし、発泡体の
抵抗値を低下させるためにカーボンブラック等の低抵抗
物質を含有させると、カーボンが弾性を有していないこ
と、及び、若干の発泡阻害が生じることから、加圧ロー
ラの硬度は低抵抗物質を含有しないスポンジローラに比
べて高くなってしまう。

【０００８】本発明は上記問題点を解決することを目的
とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、導電性発泡体層を有する第１の回転体と、
この回転体と圧接する第２の回転体により未定着トナー
を記録材に定着する定着装置において、上記第１の回転
体の導電性発泡体層にバイアスを印加する手段と、上記
導電性発泡体層に発泡体の気泡より大きな中空部と、を
設けたことを特徴とする。

【００１０】

【実施例】図１に本発明の第１実施例を示す。該定着装
置は、定着部材たる定着ローラ１及び加圧ローラ２を備
えており、定着ローラ１は、パイプ状芯金の上にＰＦＡ
、ＰＴＦＥ等の耐熱性及び離型性の良い樹脂層１２を有
し、加圧ローラ２は、芯金１７の上に、シリコーンゴム
等の離型性の良い弾性層１３を設けている。１９は定着
ローラ１の導電性基体に接続されたダイオードで、トナ
ーの定着ローラへのオフセットを防止する為のものであ
る。

【００１１】上記定着ローラ１の周囲には、定着ローラ
１の表面温度を検出するための温度検知器９が配設され
、また定着ローラ内中心部には、定着ローラを加熱する
ための発熱体たるヒータ１０が配置されている。この装
置においては、上記温度検知器９で定着ローラ１の表面
温度を検出し、その結果に基づいて制御回路（図示せず
）でヒータ１０を継続制御することによって、定着ロー
ラ１の表面温度を所定の一定値に保持するように設定さ
れている。

【００１２】上記加圧ローラ２は、上記定着ローラ１に
所定の圧力で圧接するようになっている。また、定着ロ
ーラ１及び加圧ローラ２手前の記録材入口部には、記録
材を定着ローラ１と加圧ローラ２との間のニップ部へ導
くための入口ガイド１１が設けられている。さらに、記
録材出口部には分離爪７が定着ローラ１に当接して配設
されている。

【００１３】以上のような定着装置においては、入口ガ
イドで定着ローラ１と加圧ローラ２との間のニップ部に
記録材が案内されると、定着ローラ１と加圧ローラ２と
が、ニップ部で記録材を上下から挾持して加圧及び加熱
を加えながら回転することにより、記録材を搬送しつつ
記録材上のトナー像を連続的に溶融して、記録材上にト
ナー像を定着する。加圧ローラ２は導電性の芯金１７に
導電性発泡体層１３を被覆させ、更に表面離型層として
フッ素樹脂層１８が被覆されている。芯金１７はダイオ
ード２０を介して接地してある。

【００１４】ここでシリコンゴムにカーボンブラックを
含有させて発泡させた導電性発泡体層１３（体積抵抗１
０２Ωｃｍ〜１０７Ωｃｍの硬度はアスカーＣ硬度で６
０度である。このとき、φ３０の定着ローラ１とφ２０
の加圧ローラ２間に９ｋｇの総圧をかけるとローラ間で
形成されるニップの幅はローラの長手方向において中央
部１．５ｍｍ、両端部付近３ｍｍと狭く、たわんだ状態
となる。また、加圧ローラの硬度が高いので紙シワが発
生しやすい。

【００１５】そこで加圧ローラ２の長手方向に亘って貫
通させた中空部２２を導電性発泡体層１３に設けた。

【００１６】この中空部２２は図１のように加圧ローラ
回転方向に略等間隔に設けることによりニップ部にかか
る加圧ローラの加圧力を常に一定にし、定着ムラを防止
している。また同じく定着ムラ防止の為に発泡体層表面
から２ｍｍ以上内側に中空体を設けた方が良い。

【００１７】この穴（中空部）はφ２．０ｍｍ程度で、
発泡体（弾性層）の気泡の大きさに対して十分に大きい
ものである。この中空部を設けることにより発泡体層は
アスカーＣ硬度で４５°の軟かいものになった。更に、
総圧９ｋｇでこのニップ幅はローラ長手方向中央部３．
０ｍｍ、両端部付近３．５ｍｍと全体的に広くなり、た
わみ量も少なくなり、紙シワも抑えることができ、さら
にトナーが十分に定着するため、定着温度も下げること
ができた。

【００１８】本実施例では更に、導電性発泡体層１３上
に表面離型層１８を設けている。ここでは離型性のよい
ピュアな絶縁性フッ素樹脂を離型層１８としてチューブ
化して被覆してある。

【００１９】この絶縁層１８表面に、摩擦帯電電荷が発
生するが、図１のようにバイアス印加手段としてのダイ
オード２０を正電荷が接地側から誘起されて保持される
方向に設置し、導電性基体１７を介して導電性発泡体に
バイアスするようにしているので、絶縁層表面が負極性
に帯電すると発泡体に誘起する正電荷により正電位を保
持し、表面の負電位を打ち消す。これにより導電性発泡
体層１３上に絶縁層１８を設けてもオフセットは生じな
い。

【００２０】逆に絶縁層表面が正帯電しても誘起された
正電荷がダイオードにより逃げることはなく、発泡体は
正電位に保持されたままなのでオフセット防止効果は促
進される。

【００２１】絶縁層１８を設けない加圧ローラにバイア
ス印加手段を同様にして設けても、オフセット防止効果
がより一層向上することは言うまでもない。

【００２２】次に、本発明の第２実施例について図２を
用いて説明する。なお、第１実施例との共通箇所には同
一符号を付して説明を省略する。

【００２３】本実施例は加圧ローラ２の弾性層１３の貫
通穴２２の径、個数、配置が第１実施例とは異なる。

【００２４】弾性層１３の貫通穴２２が大きすぎたり、
弾性層１３が薄肉の場合には、加圧ローラ２の表面にお
いて下層の貫通穴の有無の位置でのローラ硬度のバラツ
キが発生する。そのため、記録材全面にトナーをのせた
いわゆるベタ黒画像を定着ローラと加圧ローラで形成さ
れるニップ部に通すとローラ硬度のバラツキが光沢ムラ
となって現われる。

【００２５】そこで本実施例における加圧ローラは、第
１実施例と同じく加圧ローラ外径はφ２０で、弾性層１
３′のゴム肉厚は４．０ｍｍであるが、図２に示すごと
く貫通穴２２の径が１．０ｍｍと小さく、かつ、円状に
二重に計２４個の穴があいている。第１実施例において
貫通穴２２の径を２ｍｍとし円状に一重にした場合、表
面のローラ硬度は４１°〜４９°（アスカーＣ３００ｇ
加重）であるが、本実施例の構成とすると４３〜４７°
と振れ幅が約２°に抑えることができた。また、ベタ黒
画像の光沢ムラも発生しない。更に記録材のしわも発生
しないのは無論である。

【００２６】本発明の第３実施例について図３を用いて
説明する。なお、第１、２実施例との共通箇所には同一
符号を付して説明を省略する。

【００２７】本実施例装置では、加圧ローラ２は第２実
施例と同じく貫通穴２２は円状に二重に２４個である。 異なる点は貫通穴２２の径が１．５ｍｍであり、加圧ロ
ーラ２外径はφ２８と比較的大きく、また芯金もφ１２
と大きくなっている。よって本実施例装置は第１、第２
実施例のφ２０加圧ローラを用いた場合が低速機向きで
あるのに対し、中速機への対応が可能である。すなわち
、ニップ幅でみるとローラ長手方向中央部５．０ｍｍ、
両端部付近６ｍｍと第１、２実施例に比べ約２倍となっ
ている。また、貫通穴２２は図２のごとく円状二重とな
っているためローラ硬度のバラツキも少なく３３°〜３
７°（アスカーＣ３００ｇ加重）であり、硬度が十分に
低いので記録材のしわも発生しない。

【００２８】一方、中速機への対応として、加圧ローラ
芯金１７にトナーＴと逆極性の直流プラスバイアス電圧
２１を印加し、より強制的に加圧ローラ２の表面電位を
プラスに保ち、マイナスに帯電したトナーに対しオフセ
ットを防止するようにした。プラスに帯電するポジトナ
ーに対しては直流バイアスの極性及び第１、第２実施例
におけるダイオード２０を逆向きにすることは言うまで
もない。なお加圧ローラ２表面の離型性についても表層
のＰＦＡチューブによって良好であり、やはりクリーニ
ング部材を必要としない。よって本実施例によって中速
機への対応可能な定着装置を提供することが可能となっ
た。

【００２９】

【発明の効果】以上のように本発明は導電性発泡体層に
発泡体の気泡より大きな中空部を設けたことにより、導
電性発泡体層の硬度を十分に下げることができ、記録材
に発生するしわを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す定着装置の断面図で
ある。

【図２】本発明の第２実施例を示す定着装置の断面図で
ある。

【図３】本発明の第３実施例を示す定着装置の断面図で
ある。

【符号の説明】

１　　定着ローラ ２　　加圧ローラ １３　　発泡体層 ２２　　中空部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　導電性発泡体層を有する第１の回転体
   と、この回転体と圧接する第２の回転体により未定着ト
   ナーを記録材に定着する定着装置において、上記第１の
   回転体の導電性発泡体層にバイアスを印加する手段と、
   上記導電性発泡体層に発泡体の気泡より大きな中空部と
   、を設けたことを特徴とする定着装置。
2. 【請求項２】　　上記第１の回転体は更に導電性の基体
   を有し、上記バイアス印加手段はこの基台に接続され、
   この基体を介して上記導電性発泡体層にバイアスを印加
   することを特徴とする請求項１の定着装置。
3. 【請求項３】　　上記バイアス印加手段はダイオードで
   あることを特徴とする請求項１又は請求項２の定着装置
   。
4. 【請求項４】　　上記中空部は上記第１の回転体長手方
   向に亘って貫通していることを特徴とする請求項１の定
   着装置。
5. 【請求項５】　　上記中空部は上記第１の回転体回転方
   向に略等間隔に配置されることを特徴とする請求項４の
   定着装置。